本发明专利技术所述应用于金属环境的RFID电子标签封装方法及其装置，将RFID电子标签按特定规范植入到金属管以形成良好电磁屏蔽，并在此基础上对于标签采取金属涂层等手段以形成相对于金属设备表面的二次反射，以显著降低金属表面涡流对标签天线磁场的反作用。目的在于降低金属环境对于RFID电子标签产生的电磁干扰和反射形成的串扰，保证稳定、准确地采集标签数据，避免数据产生丢失或串读。所述封装方法是，RFID电子标签整体地封装于绝缘材料封装膜中，封装后的RFID电子标签植入到金属管内部，植入深度不超过5毫米，RFID电子标签与金属管内部边缘距离不小于2毫米。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种实现在金属材质的工业化生产环境中，基于RFID电子标签实现数据传输、原材料或成品跟踪、记录的标签封装方法及其装置，属于电子制造与信息应用领域。
技术介绍
随着电子制造与信息应用技术的快速发展，将RFID电子标签作为数据信息载体和反馈终端而植入各类产品、设备中，已经成为较为成熟与可行的技术手段。如在橡胶轮胎生产现场，将RFID电子标签安装在缠绕各种胶片的工字轮上，通过 RFID电子标签本身标识码的唯一性，对各种用于组装轮胎胎胚的原料加以标识与区分。即在胶片存放、运输与导开输送的过程中，通过标识码等重要信息地准确发送/接收、读取和识别，实现所有胶片存放与使用状态的实时监控，RFID电子标签相当于起到“电子身份证” 的作用。由于橡胶轮胎的生产现场使用多种金属设备、堆放有金属部件，在这类金属环境下使用RFID技术实现对原料的标识、追溯时，将会对RFID电子标签的读取产生较大的电磁干扰，即对无线电磁波的反射形成串扰，导致无法稳定准确地采集RFID电子标签数据，产生数据丢失、串读的现象。另外，将RFID电子标签安装于如工字轮等物料载体上，在使用输送、导开等外力设备(如叉车)时，较易产生针对电子标签的碰撞、刮擦而损坏。目前应用于金属环境的条件限制与现状，要求针对RFID电子标签封装方法及其装置具备较高的抗电磁干扰和抗金属特性、抗物理损坏的特点，可是当前技术能力与现场安装方案难以达到上述要求，以上技术局限性仍较为突出。
技术实现思路
本专利技术所述应用于金属环境的RFID电子标签封装方法及其装置，在于解决上述现有问题而将RFID电子标签按特定规范植入到金属管以形成良好电磁屏蔽，并在此基础上对于标签采取金属涂层等手段以形成相对于金属设备表面的二次反射，以显著降低金属表面涡流对标签天线磁场的反作用。本专利技术的目的在于，降低金属环境对于RFID电子标签产生的电磁干扰和反射形成的串扰，保证稳定、准确地采集标签数据，避免数据产生丢失或串读。另一专利技术目的是，有效地控制并降低金属部件表面对标签天线产生的二次反射， 降低电磁涡流在天线场中起到的反作用。专利技术目的还在于，提高RFID电子标签安装的物理可靠性，防止因外力产生损坏， 延长其使用寿命。为实现上述专利技术目的，所述应用于金属环境的RFID电子标签封装方法是RFID电子标签整体地封装于绝缘材料封装膜中，封装后的RFID电子标签植入到金属管内部，植入深度不超过5毫米，RFID电子标签与金属管内部边缘距离不小于2毫米。如上述基本方案，封装于绝缘材料中的RFID电子标签，在植入到金属管内部以后，通过金属管形成良好电磁屏蔽，从而能够有效地降低金属环境对于RFID电子标签在数据读取和发送过程中产生的电磁干扰或是通过反射形成的串扰，数据丢真度较低。为进一步地提高植入金属管以后的通信稳定性，从解决天线增益与发射功率的角度出发，可以采取的改进措施是，植入RFID电子标签的金属管开口部，与植入后的RFID电子标签表面夹角不大于30°。按上述改进方案，天线的极化方向使得RFID电子标签获得足够的电容耦合能量， RFID电子标签的激活范围进一步地扩大、而且场强得以进一步增强。较为优选的实施方式是，金属管整体选用过氧铁材料，过氧铁材料主要是指 Fe3O4 (四氧化三铁)，也称为磁性氧化铁。采用如狗304(四氧化三铁)的过氧铁材料，旨在不加设外电磁场的情况下就会自发产生极化现象，其自发极化的方向能够被外加电磁场反转或重新定向，这样过氧铁材料的金属壳对射频信号的影响较其他材料的金属介质低很多，可以最大限度提高电子标签激活距离。为达到有效控制并降低金属部件表面对标签天线产生的二次反射，RFID电子标签封装于封装膜之前，在基板的底部、与天线和芯片相对的一侧面涂覆有导电性能良好的金属涂层。在基板底部涂覆金属涂层，使得RFID电子标签拥有良好的抗金属特性，在金属部件或设备表面时就相当于产生二次反射，较为显著地降低了金属表面涡流对天线场的反作用。较为优选的实施方式是，所述的金属涂层选用铜漆，铜漆的厚度在2至3毫米之间。基于上述基于金属环境的RFID电子标签封装方法的改进，本专利技术还提供如下具体封装装置的结构设计。所述的封装装置包括有，RFID电子标签，其具有一基板、以及安装于基板一侧的天线和芯片；封装膜，用于将RFID电子标签整体地封装于其中，封装膜由绝缘材料构成；金属管，用于将封装后的RFID电子标签植入其中，植入深度不超过5毫米，RFID电子标签与金属管内部边缘距离不小于2毫米。针对RFID电子标签植入金属管结构参数的改进是，植入RFID电子标签的金属管开口部，与植入后的RFID电子标签表面夹角不大于30°，RFID电子标签的天线的发射功率不低于30dBmo针对金属管选材方案的细化是，金属管整体选用过氧铁材料。针对RFID电子标签封装的结构改进是，在基板的底部、与天线和芯片相对的一侧面涂覆有导电性能良好的金属涂层。其中，所述的金属涂层可以选用铜漆，铜漆的厚度在2至3毫米之间。综上内容，本专利技术应用于金属环境的RFID电子标签封装方法及其装置具有如下优点和有益效果1、能够显著地降低金属环境对于RFID电子标签产生的电磁干扰和反射形成的串扰，保证稳定、准确地采集标签数据，避免数据产生丢失或串读。2、有效地控制并降低金属部件表面对标签天线产生的二次反射，降低电磁涡流在天线场中起到的反作用。3、能够提高RFID电子标签安装的物理可靠性，防止因外力产生损坏，延长其使用寿命ο附图说明现结合附图对本专利技术做进一步的说明。图1是所述RFID电子标签封装前的示意图；图2是RFID电子标签封装于封装膜中的示意图；图3是RFID电子标签植入金属管的示意图；图4是RFID电子标签封装装置安装于工字轮的示意图。 图5是RFID数据读写系统进行的读取测试数据图。如图1至图4所示，RFID电子标签1，封装膜2，金属管3，工字轮4，封装装置5，基板10，天线11，芯片12，金属涂层13。具体实施例方式实施例1，如图1至图3所示，应用于金属环境的RFID电子标签封装方法，具有如下实现步骤在RFID电子标签1的基板10顶部，设置并安装天线11和芯片12，在基板10底部涂覆有导电性能良好的金属涂层13，即涂覆2毫米厚度的铜漆；将RFID电子标签1整体地封装于绝缘材料的封装膜2中，如封装膜2采用PVC材料；封装后的RFID电子标签1植入到金属管3内部，植入深度为3毫米，RFID电子标签1与金属管3内部边缘距离为2毫米；金属管3整体选用过氧铁材料；金属管3开口部与植入后的RFID电子标签1表面夹角不大于30°，且天线11的发射功率不低于30daii。基于上述实现的封装方法，应用于金属环境的RFID电子标签封装装置主要包括有，RFID电子标签1，其具有基板10、以及安装于同一侧的天线11和芯片12，在基板 10的另一侧涂覆有厚度达2毫米的铜漆的金属涂层13。封装膜2，用于将RFID电子标签1整体地封装于其中，封装膜2由绝缘材料PVC构成；金属管3，用于将封装后的RFID电子标签1植入其中，植入深度不超过5毫米， RFID电子标签1与金属管3内部边缘距离不小于2毫米，金属管3整体选用过氧铁材料。金属管3开口部与植入后的RFID电子标签1表面夹角不大于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁仲雪，邬立春，陈海军，董兰飞，严继恒，丁俊，王曙光，
申请(专利权)人：软控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。